1r ciclo Ley Kirchhoff sobre la radiación térmica

[China]

Hola, estoy estudiando la radiación del cuerpo negro, y al explicar que es un cuerpo que absorbe radiación en todo el rango del espectro EM, se hace referencia a la ley de Chirchoff, " todo cuerpo en equilibrio térmico emite la misma radiación que absorbe" y por tanto el cuerpo negro absorbe y emite todo tipo de radiación, pero eso que dice Kirchoff, no lo entiendo, si está un cuerpo en equilibrio térmico...como emite radiación, la transferencia de calor es para alcanzar el equilibrio teórico, si ya está no habrá emisión no?? o con quien está el cuerpo en equilibrio térmico??

[Richard R Richard]

Hola china todo cuerpo alcanza el equilibrio térmico con el ambiente que lo rodea.
Emite y recibe siguiendo el mecanismo de transmisión de calor por radiación en función de la cuarta potencia de las temperaturas.
Ej tu estas ahora en equilibrio térmico de conducción con la silla donde te sientas ,de conveccion con alire que te rodea y de radiacion con el aire , las paredes,piso y techo que tengas a la vista.
Es importante que entiendas que siempre hay emision de fotones saliendo de cualquier cuerpo que tenga mas temperatura que 0K y que dos cuerpos hayan equilibrio termico de radiacion cuando el flujo de fotones neto entre ambos es nulo, es decir lo que emite es igual a lo que recibe. Pero estar en equilibrio no es sinónimo de no emitir, sino que lo que emite y recibe son cantidades iguales para cada frecuenxia del espectro.

[Alriga]

Si hacemos una analogía con la dinámica, allí hay 2 formas en las que una partícula puede estar en equilibrio:

1. Que no actúe ninguna fuerza sobre ella
2. Que las fuerzas que actúen sobre ella se compensen exactamente, (tengan resultante nula)

Observa que para la radiación térmica (1) no es posible. Todo cuerpo (negro) emite radiación a un ritmo (Ley de Stefan-Boltzmann) $P_1=\sigma T_1^4$ siendo $T_1$ la temperatura absoluta de ese cuerpo. Como $T_1$ no puede ser el cero absoluto, el cuerpo siempre emitirá.

Por otro lado, el mismo cuerpo estará en un ambiente a la temperatura $T_2\neq 0$ y por lo tanto absorberá $P_2=\sigma T_2^4$

Solo habrá equilibrio $P_1=P_2$ si $T_1=T_2$ es decir, cuando absorbe al mismo ritmo que emite. Como entonces $T_1=T_2$ el cuerpo está en equilibrio térmico con el ambiente que le rodea.

Saludos.